KR20120056672A - 이동 단말기 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르는 이동 단말기는 무선 신호를 처리하도록 형성되는 회로기판을 포함하는 단말기 바디와, 상기 회로기판과 이격되어 배치되는 제1방사체와, 상기 제1방사체와 전기적으로 연결되고, 상기 단말기 바디의 내부로 삽입되는 제1상태와 상기 제1상태에서 상기 단말기 바디의 외부로 인출되는 제2상태로 이동할 수 있도록 형성되는 제2방사체 및 상기 제1방사체와 상기 회로기판을 급전 연결하는 급전 연결부를 포함하고, 상기 제1상태에서, 상기 제2방사체는 상기 회로기판의 일면에 형성되는 적어도 하나의 접속단자와 접지 연결됨으로써, 안테나의 변형 및 파손을 최대한 방지할 수 있는 이점이 있으며, 송수신감도가 양호하지 못한 지역에서는 제1상태에서 루프안테나로서 작동하여, 탁월한 수신감도를 갖을 수 있다.

Description

이동 단말기{MOBILE TERMINAL}

본 발명은 무선 전자기파를 송수신하는 안테나를 구비하는 이동 단말기에 관한 것이다.

이동통신 기술의 발전과 보다 다양한 서비스를 원하는 소비자의 요구가 맞물리면서 이동통신서비스가 계속 진화하고 있다. 초기의 이동통신은 단순한 음성통신에 초점을 맞추어 서비스되어왔다. 하지만 최근에는 음악이나 영화와 같은 멀티미디어 서비스, 이동 중에도 초고속으로 인터넷을 이용할 수 있는 무선휴대인터넷 서비스 및 국경을 초월하여 이동통신을 제공하는 위성통신 서비스와 같은 다양한 이동통신서비스가 나타나고 있다.

한편, 일반적인 이동통신단말기는 그 이동통신단말기의 안테나를 소형화하면서 안테나의 방사효율이 저하되고, 주파수 대역이 좁아지며, 안테나 이득이 작아진다. 그러나 이러한 성능 저하에도 불구하고 이동통신단말기는 소형화, 다기능화, 고성능화가 끊임없이 요구되고 있다. 따라서 이동통신시스템에 사용되는 안테나 역시 소형화 및 고성능화가 요구된다.

특히, 기존 TDMB 안테나는 안정적인 방송 수신을 위하여 TMDB 사용 주파수에 대하여 충분한 안테나 길이가 요구되어, 휴대 단말기에 사용되기엔 상대적으로 안테나의 길이가 너무 길어 이를 간소화하기 위한 다양한 안테나 구성이 제시되고 있다.

본 발명의 일 목적은 보다 성능이 향상된 안테나 장치를 가지는 이동 단말기를 제공하기 위한 것이다.

이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르는 이동 단말기는 무선 신호를 처리하도록 형성되는 회로기판을 포함하는 단말기 바디와, 상기 회로기판과 이격되어 배치되는 제1방사체와, 상기 제1방사체와 전기적으로 연결되고, 상기 단말기 바디의 내부로 삽입되는 제1상태와 상기 제1상태에서 상기 단말기 바디의 외부로 인출되는 제2상태로 이동할 수 있도록 형성되는 제2방사체 및 상기 제1방사체와 상기 회로기판을 급전 연결하는 급전 연결부를 포함하고, 상기 제1상태에서, 상기 제2방사체는 상기 회로기판의 일면에 형성되는 적어도 하나의 접속단자와 접지 연결된다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 제1방사체는, 상기 제1방사체를 상기 회로기판으로부터 이격시키도록 형성되는 캐리어의 일면에, 도전성 패턴으로 형성된다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 제2방사체는, 상기 제1상태에서 상기 접속 단자와 제2방사체가 접지 연결되고, 상기 제2상태에서 상기 접속 단자로부터 제2방사체가 이탈된다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 제1방사체 및 제2방사체는, 제1상태에서 루프(loop)안테나로 작동하고, 제2상태에서 모노폴(mono pole)안테나로 작동한다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 제2방사체는 상기 단말기 바디로부터 인입 및 인출 가능하도록 형성되는 다단의 로드 안테나로 형성될 수 있다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 로드 안테나는, 상기 제1상태에서 상기 접속단자와 상기 로드안테나 상호간의 전기적 연결은 포고핀(Pogo fin)에 의해 이루어질 수 있다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 접속단자는, 제1상태에서 상기 제2방사체의 일단을 수용하여, 상기 회로기판과 제2방사체를 접지 연결할 수 있도록 형성되는 수용부를 포함한다.

본 발명의 일실시예에 따르는 단말기는, 제1방사체와 제2방사체를 구비함으로써, 수신 감도가 양호한 대부분의 지역에서는 제1상태로 사용하고, 송수신 감도가 양호하지 못한 일부 지역에서만 제2상태로 사용할 수 있도록 함으로써, 안테나의 변형 및 파손을 최대한 방지할 수 있는 이점이 있으며, 송수신감도가 양호하지 못한 지역에서는 제1상태에서 루프안테나로서 작동하여, 탁월한 수신감도를 갖을 수 있는 이점이 있다.

따라서, 본 발명은 제품의 송수신 성능을 향상시키고, 신뢰성 및 경쟁력을 향상시키는 효과가 있다.

도 1는 본 발명과 관련된 안테나가 적용될 수 있는 이동 단말기의 일 예를 보인 사시도.
도 2는 도 1의 배면 사시도.
도 3은 제1상태에서의 본 발명의 일실시예에 따르는 안테나의 개념도.
도 4는 본 발명과 관련된 안테나의 구체적인 일 예로서, 제1상태에서 안테나의 사시도.
도 5는 제2상태에서의 본 발명의 일실시예에 따르는 안테나의 개념도.
도 6은 본 발명과 관련된 안테나의 구체적인 일 예로서, 제2상태에서 안테나의 평면도.
도 7은 본 발명과 관련된 안테나의 구체적인 일 예로서, 포고핀과 접소단자와의 결합을 도시한 개념도.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따르는 안테나와 기존의 제2방사체만을 구비한 리트렉터블 안테나간의 임피던스 특성을 비교하기 위한 스미스 차트.

이하, 본 발명의 일실시예에 따르는 이동 단말기에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일?유사한 구성에 대해서는 동일?유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

도 1은 본 발명과 관련된 안테나가 적용될 수 있는 이동 단말기의 일 예를 보인 사시도이고, 도 2은 도 1의 이동 단말기 내에 장착되는 안테나를 보인 개략적인 투영도이다.

도 1에 의하면, 이동 단말기(1)는 '바(bar)' 타입의 단말기 바디(2)를 구비하고 있다. 다만, 본 발명은 도 1에 개시된 바 타입의 이동 단말기에 한정되는 것은 아니며, 두 개의 단말기 바디가 폴딩 가능하게 연결되는 '폴더(folder)'타입이나, 슬라이딩 가능하게 연결되는 '슬라이드(slide)' 타입 등 다른 타입이나 폼팩터(form factor)를 갖는 이동 단말기에도 적용이 가능하다.

단말기 바디(2)의 전면에는 디스플레이부(3), 음향출력부(4), 영상입력부(5), 음향 입력부(9) 등이 배치될 수 있다.

제1조작부(8)는 본 발명과 관련된 이동 단말기의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력받는다. 다른 예에 따르면, 제1조작부(8)는 생략되고 제1조작부(8)와 관련한 조작은, 디스플레이부(3)를 통하여 이루어 질 수도 있다.

디스플레이부(3)는 정보를 시각적으로 표현하는 LCD(liquid crystal display) 모듈, OLED(Organic Light Emitting Diodes) 모듈, 이 페이퍼(e-paper), TOLED(Transparent OLED) 등을 포함한다. 또한 디스플레이부(151)는 터치감지수단을 포함함으로써 사용자의 터치에 의한 정보나 제어명령을 입력받는다. 터치감지수단은 윈도우의 내부에 배치되는 투명전극 필름을 포함할 수 있다.

음향출력부(4)는 리시버(Receiver) 또는 라우드 스피커(loud speaker)등의 형태로 구현될 수 있다.

영상입력부(5)는 사용자 등에 대한 이미지 또는 동영상을 촬영하기 위한 카메라 모듈과 같은 형태로 구현될 수 있다.

음향 입력부(9)는 사용자의 음성, 기타 소리 등을 입력받기 위해, 예를 들어 마이크로폰(Microphone)과 같은 형태로 구현될 수 있다.

위에서 설명된 디스플레이부(3) 및 음향출력부(4)는 단말기바디(2)의 다른 면(예: 단말기바디의 측면 또는 후면)에 설치되거나 추가적으로 설치될 수도 있다.

도 1에 도시된 것과 같이, 이동 단말기(1)의 측면에는 제2조작부(7), 인터페이스부(6) 등이 배치될 수 있다.

제2조작부(7)는 제1조작부(8)와 더불어 제2조작부(7)는 조작부(manipulating portion)라 통칭될 수 있으며, 사용자가 촉각적인 느낌을 가면서 조작하게 되는 방식(tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다. 예를 들어, 조작부는 사용자의 푸시 또는 터치 조작에 의해 명령 또는 정보를 입력받을 수 있는 돔 스위치 또는 터치 스크린, 터치 패드로 구현되거나, 키를 회전시키는 휠 또는 조그 방식이나 조이스틱과 같이 조작하는 방식 등으로도 구현될 수 있다. 기능적인 면에서, 제1조작부(8)는 숫자 또는 문자, 심볼(symbol)과 같은 정보 또는 시작, 종료 등과 같은 메뉴 등을 입력하기 위한 것이고, 제2조작부(7)는 스크롤 기능 외에 영상입력부(5)의 활성화 등과 같은 특수한 기능을 수행하는 핫 키(hot-key)로서 작동할 수 있다.

인터페이스부(6)는 이동 단말기(1)가 외부 기기와 데이터 교환 등을 할 수 있게 하는 통로가 된다. 예를 들어, 인터페이스부(6)는 유선 또는 무선으로, 이어폰과 연결하기 위한 접속단자, 근거리 통신을 위한 포트{예를 들어 적외선 포트(IrDA port), 블루투스 포트(Bluetooth port), 무선 랜 포트(wireless Lan port)등}, 또는 상기 이동 단말기에 전원을 공급하기 위한 전원공급 단자들 중 적어도 하나일 수 있다. 인터페이스부(6)는 SIM(subscriber identification module) 또는 UIM(user identity module), 정보 저장을 위한 메모리 카드 등의 외장형 카드를 수용하는 카드 소켓일 수도 있다.

상기 단말기 바디의 외관을 이루는 케이스(케이싱, 하우징, 커버 등)는 프론트 케이스와 리어 케이스에 의해 형성된다. 상기 프론트 케이스와 리어 케이스에 의해 형성된 공간에는 각종 전자부품들이 내장된다. 프론트 케이스와 리어 케이스 사이에는 적어도 하나의 중간 케이스들이 추가로 배치될 수도 있다. 상기 케이스들은 합성수지를 사출하여 형성되거나 금속 재질, 예를 들어 스테인레스 스틸(STS) 또는 티타늄(Ti) 등과 같은 금속 재질을 갖도록 형성될 수도 있다.

단말기바디(2)의 내부에는 회로기판(30)으로부터 이격된 위치에 제1방사체(20) 및 제1방사체(20)와 전기적으로 연결되는 제2방사체(40)가 형성된다. 상기 안테나부로부터 이격된 거리에는 별도의 부안테나(미도시)가 설치될 수 있다. 이를 통하여, 멀티 주파수에 대한 송수신이 가능한, 이동 단말기(1)가 구현될 수 있다.

멀티 주파수 대역은, 예를 들어 제1 및 제2 주파수 대역을 가정하면, 제1 및 제2 주파수 대역 중 어느 하나는 다른 하나보다 높은 주파수 대역이 될 수 있다.

예를 들어, 제1 주파수 대역은 블루투스(bluetooth) 또는 GPS(global positioning system), 와이파이(Wi-Fi), 지상파 디엠비(TDMB) 등과 관련한 주파수 대역이 될 수 있으며, 모노폴 안테나 또는 루프안테나에 의해 송수신될 수 있다. 제2 주파수 대역은 휴대 단말기의 통화 등을 위한 주파수 대역이 될 수 있다.

이하, 안테나를 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 3은 제1상태에서의 본 발명의 일실시예에 따르는 안테나의 개념도이고, 도 4는 본 발명과 관련된 안테나의 구체적인 일 예로서, 제1상태에서 안테나의 사시도이고, 도 5는 제2상태에서의 본 발명의 일실시예에 따르는 안테나의 개념도이고, 도 6은 본 발명과 관련된 안테나의 구체적인 일 예로서, 제2상태에서 안테나의 평면도이다.

제1방사체(20)는 구불구불한 형태의 도체로 형성되며, 도체는 공진 또는 주파수 특성에 따라 다양한 형태로 제작될 수 있다. 이러한 도체에는 급전 연결부(32)를 통해 전류가 급전되며, 접지 연결부(또는 접속단자)를 통해 급전된 전류가 단락된다.

도 3에서 도시한 바와 같이, 제1방사체(20)는 특정의 이동통신 대역에서 대역폭 또는 방사효율의 감소를 방지하기 위하여, 회로기판 등의 금속기구물로부터 이격되도록 배치된다. 이 경우 제1방사체(20)는 상기 제1방사체(20)를 상기 회로기판으로부터 이격시키도록 형성되는 캐리어의 일면에, 도전성 패턴(21)으로 형성될 수 있다.

도시한 바와 같이, 제2방사체(40)는 단말기 바디로 삽입되는 제1상태와 상기 제1상태에서 상기 단말기 바디의 외부로 인출되는 제2상태를 구현할 수 있도록 형성된다. 단말기 바디의 일측에 홀이 형성되고, 홀을 통하여 제2방사체(40)가 삽입 또는 인출가능하도록 형성된다.

제1상태에서는 제2방사체(40)가 단말기 바디내에 삽입되어, 회로기판의 일면에 형성된 접속 단자(31)에 단락(Short)된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 이 상태에서 제1방사체(20) 및 제1방사체(20)와 연결된 제2방사체(40)의 전기적인 길이에 의하여 특정의 이동통신 대역에서 무선 주파수의 반파장에 해당하는 루프(loop)안테나로 작동하게 된다.

제2상태에서는 제2방사체(40)가 단말기 바디의 외부로 인출되면서, 회로기판의 접속 단자(31)로부터 이탈된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 이 상태에서 제1방사체(20)와 제1방사체(20)와 연결된 제2방사체(40)는 모노폴(mono pole)안테나로 작동하게 된다. 이 경우, 제2방사체(40)로만 형성되는 기존의 리트렉터블(Retractable) 안테나에 비하여, 제1방사체(20) 및 제2방사체(40)가 전기적 길이를 형성하여 공진을 발생시킬 수 있으므로, 제2방사체(40)의 길이를 축소시킬 수 있어, 단말기의 소형화를 가져올 수 있다. 일 예로, 본 발명에 따른 안테나가 적용된 단말기에서 기존의 200 mm 였던 안테나 길이를 140 mm로 축소시킬 수 있었다.

또한 제2방사체(40)는 상기 단말기 본체로부터 인입 및 인출 가능하도록 형성되는 다단의 로드 안테나로 형성될 수 있다.

급전 연결부(32)는 급전 장치(미도시)와 방사체들을 전기적으로 연결한다. 이러한 연결을 위하여 급전 연결부(32)는 급전판, 급전용 클립 및 급전선을 포함하여 형성될 수 있다. 여기서, 급전판, 급전용 클립 및 급전선은 서로 전기적으로 연결되어, 급전 장치를 통해 급전되는 전류(또는 전압)를 방사부의 도체로 전달한다. 여기서, 급전선은 기판 상에 인쇄되는 마이크로스트립(microstrip)을 포함할 수 있다.

접지 연결부는 회뢰기판에 형성되는 전기적 접지와 방사체들의 일단을 전기적으로 연결하여 상기 방사체들을 접지시킨다. 여기서, 접지 연결부는 적어도 2개의 서로 다른 길이를 가지는 패스(path)를 구비하며, 각 패스에 대응하는 스위치를 구비하여 형성될 수 있다. 또한 각 패스를 선택하는 스위치를 통해 각 패스는 선택적으로 전기적 접지와 방사체를 서로 다른 길이로 연결시킨다. 여기서, 패스는 접지와 방사체를 연결하는 전기적 통로로, 접지판, 접지용 클립, 및 접지선을 포함하여 형성될 수 있다. 또한, 접지선을 서로 다른 길이로 형성함으로써 패스의 길이를 달리 형성할 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 접속 단자(31)는 접지 연결부를 포함하여 형성된다.

도 7은 본 발명과 관련된 안테나의 구체적인 일 예로서, 포고핀(50)과 접속 단자(31)와의 결합을 도시한 개념도이다. 도시한 바와 같이, 제2방사체(40)는 접속 단자(31)와 로드안테나를 전기적으로 연결할 수 있도록 형성되는 포고핀(50)이 일단에 결합될 수 있다. 일 예로, 포고핀(50)은 로드 안테나의 일단 또는 접속 단자(31)에 포함되어 상기 로드 안테나에 전기적으로 연결될 수 있도록 형성될 수 있다.

포고핀(50)은 전기적 접속을 형성하는 일단이 도전성 바디를 형성하고, 타단에 압력이 가해지면 상기 도전성 바디가 포고핀(50)의 바디로부터 돌출되어 대향하는 접점과 접촉하면서 전기적 접속을 이루게 된다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따르는 안테나와 기존의 제2방사체(40)만을 구비한 리트렉터블 안테나 간의 임피던스 특성을 비교하기 위한 스미스 차트이다. 도 8에서 보는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따르는 안테나(B)의 경우 제1상태에서, 기존의 리트렉터블 안테나(A)에 비하여 임피던스 특성 및 방사효율이 향상된 것을 알 수 있다.

상기와 같은 이동 단말기는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims (7)

1. 무선 신호를 처리하도록 형성되는 회로기판을 포함하는 단말기 바디;
   상기 회로기판과 이격되어 배치되는 제1방사체;
   상기 제1방사체와 전기적으로 연결되고, 상기 단말기 바디의 내부로 삽입되는 제1상태와 상기 제1상태에서 상기 단말기 바디의 외부로 인출되는 제2상태로 이동할 수 있도록 형성되는 제2방사체; 및
   상기 제1방사체와 상기 회로기판을 급전 연결하는 급전 연결부를 포함하고,
   상기 제1상태에서, 상기 제2방사체는 상기 회로기판의 일면에 형성되는 적어도 하나의 접속단자와 접지 연결되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1방사체는,
   상기 제1방사체를 상기 회로기판으로부터 이격시키도록 형성되는 캐리어의 일면에, 도전성 패턴으로 형성되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제2방사체는,
   상기 제1상태에서 상기 접속 단자와 제2방사체가 접지 연결되고,
   상기 제2상태에서 상기 접속 단자로부터 제2방사체가 이탈되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
4. 제3항에 있어서,
   제1방사체 및 제2방사체는, 제1상태에서 루프(loop)안테나로 작동하고, 제2상태에서 모노폴(mono pole)안테나로 작동하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제2방사체는 상기 단말기 바디로부터 인입 및 인출 가능하도록 형성되는 다단의 로드 안테나인 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
6. 제5항에 있어서,
   상기 로드 안테나는,
   상기 제1상태에서 상기 접속단자와 상기 로드안테나 상호간의 전기적 연결은 포고핀(Pogo fin)에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
7. 제5항에 있어서,
   상기 접속단자는, 제1상태에서 상기 제2방사체의 일단을 수용하여, 상기 회로기판과 제2방사체를 접지 연결할 수 있도록 형성되는 수용부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.

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